DD148982B1

DD148982B1 - MEASURING ARRANGEMENT FOR DETERMINING INADMISSIBLE COLUMN BETWEEN ROTATION SYMMETRIC COMPONENTS

Info

Publication number: DD148982B1
Application number: DD21889180A
Authority: DD
Inventors: Hans-Georg Coors; Siegfried Roessger
Original assignee: Coors Hans Georg
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1986-07-09
Also published as: DD148982A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf die Prüfung von rotationssymmetrischen Bauteilen, insbesondere Kolben- und Verdichtungsnngen fur Verbrennungsmotoren, Kompressoren u a beim Kolbenringhersteller und -verbraucherThe invention relates to the testing of rotationally symmetrical components, in particular piston and Verdichtungsnngen for internal combustion engines, compressors u a the piston ring manufacturer and consumer

Characteristic of the known technical solutions

Infolge unzureichenden Anpreßdruckes der Kolbenringe eines Kolbens in seinem Arbeitszylinder ergeben sich Leistungsminderungen bei Kolbenarbeitsmaschinen und -kraftmaschinen Die Minderung des Anpreßdruckes entsteht durch ungleichmäßige Spannungen im Material oder durch fehlerhafte Bearbeitung der Ringe Die geschilderten Mangel treten vor allem bei elastischen, sich im Arbeitszylinder selbst spannenden Kolbenringen auf indem der beabsichtigte durch das Spannen erzeugte Anpreßdruck fehlt und zwischen Ring und Zylinderwand ein Spalt entsteht Zur Kontrolle auf Dichtheit wird bisher der Kolbenring in einen Lehrnng eingedruckt und in einem geeigneten Gerat gegen eine Lichtquelle einer visuellen Prüfung unterzogen Nicht am Lehrnng anliegende Abschnitte des Umfanges des Kolbenringes werden dabei als Lichtspalt wahrgenommenAs a result of insufficient contact pressure of the piston rings of a piston in his cylinder resulting in performance reductions in piston engines and engines The reduction in contact pressure caused by uneven stresses in the material or by incorrect processing of the rings The shortcomings described above occur especially in elastic, itself in the cylinder itself exciting piston rings by lacking the intended contact pressure generated by tightening and creating a gap between the ring and cylinder wall. To control tightness, the piston ring has heretofore been imprinted into a training and visually inspected in a suitable apparatus against a light source. Non-teaching portions of the circumference of the piston ring are perceived as a light gap

Dieses Verfahren ist international bei Kolbenringherstellern gebräuchlichThis method is used internationally by piston ring manufacturers

Man ist bei der Beurteilung der Ergebnisse auf die subjektive Auffassung des Prüfenden angewiesen Derartige Verfahren bringen dann stets eine Unsicherheit oder sogar eine Unzuverlassigkeit mit sich was sich als unzureichende Qualitatssicherheit erweistIn the evaluation of the results, the subjective opinion of the examiner is required. Such procedures always entail an uncertainty or even an unreliability which proves to be inadequate quality assurance

Weiterhin ist eine Anordnung zur Dichtheitsprufung bekannt bei der über ein pneumatisches Meßverfahren Undichtheiten durch Druckabfall nachgewiesen werden Diese Anordnung laßt keine Aussage über Lage und Ausdehnung des Spaltes zu Die bisher verwendeten Prüfverfahren lassen jeweils nur eine qualitative Aussage zu und ermöglichen keine quantitative AussageFurthermore, an arrangement for leak testing is known in which are detected by a pneumatic measuring method leaks due to pressure drop This arrangement makes no statement about the position and extent of the gap to the test methods used so far only allow a qualitative statement and do not allow quantitative statement

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Qualitatssicherheit bei der Prüfung der KolbenringeThe aim of the invention is to increase the quality assurance in the testing of the piston rings

Explanation of the essence of the invention

— Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die auf den Umfang des rotationssymmetrischen Bauteils bezogene Lange des Lichtspaltes sowie seine Tiefe objektiv zu bestimmen und eine quantitative Aussage hierüber zu ermöglichen wobei das Ergebnis reproduzierbar sein muß- The invention is therefore based on the object to determine the related to the circumference of the rotationally symmetric component length of the light gap and its depth objectively and to make a quantitative statement about this where the result must be reproducible

— Erfmdungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß der zu prüfende Kolbenring in einen Lehrnng eingespannt st und eine Impuislicntqueile unter Zwischenscnaitung eines unsensvstems mit ihrer optischen Achse auf den Spalt zwischen Kolbenring und Lehrring gericntet ist wobei entgegengesetzt des Spaltes in der optischen Achse ein Fotoempfanger angeordnet ist, dessen vom Spaltmaß abhängiges analoges elektrisches Signal einem Selektivverstarker zugeführt wird und daß mittels einer bekannten elektronischen Schaltung die im Verlaufe einer Umdrehung des Lehrnnges erfaßten analogen elektrischen Signale umfangsbezogen abrufbar oder speicherbar und anzeigbar sind- Erfmdungsgemaß the object is achieved in that the piston ring to be tested clamped in a Lehrnng st and a Impuislicntqueile under Zwischenscnaitung an unsensvstems gericntet with its optical axis on the gap between the piston ring and gauge ring is opposite to the gap in the optical axis, a photoreceptor is arranged , which is dependent on the gap size analog electrical signal is fed to a Selektivverstarker and that by means of a known electronic circuit in the course of a revolution of the training detected analog electrical signals are circumferentially retrievable or stored and displayed

exemplary

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes soll die Anwendung der Meßanordnung bei der Prüfung von Kolben- und Verdichtungsringen naher erläutert werdenBased on the block diagram shown in the drawing, the application of the measuring device in the examination of piston and compression rings will be explained in more detail

Der in einen Lehrnng 3 eingelegte zu prüfende Kolbenring 4 wird durch Impulslicht von einer Lichtquelle 1 bestrahlt, deren Strahlen durch ein Linsensystem 2 auf den hinter dem Prüfling angeordneten Fotoempfanger 5 gebündelt werden Die Laufflache des Kolbenringes liegt dabei in der optischen AchseThe inserted into a Lehrnng 3 to be tested piston ring 4 is irradiated by pulsed light from a light source 1, the beams are focused by a lens system 2 on the behind the specimen mounted photodetector 5 The tread of the piston ring lies in the optical axis

Die bei vorhandenem Lichtspalt entstehende Spannungsanderung wird einem Selektivverstarker 6 zugeführt der auf die Lichtfrequenz abgestimmt ist An dessen Ausgang erscheint eine Gleichspannung, die von der Lichtspaltgroße abhangt und von einer Anzeigeeinheit 7 analog oder digital angezeigt wird bzw über die Buchse 24 einem schreibenden Registraturgerat zugeführt wirdAt the output of a DC voltage appears, which depends on the light gap size and is displayed analog or digital by a display unit 7 or is supplied via the socket 24 to a writing Registraturgerat the voltage resulting from existing light gap

Das am Verstarkungsausgang anliegende Signal wird gleichzeitig den Komperatoren 8 und 9 zugeführt Komperator 8 gibtThe signal applied to the amplification output is simultaneously supplied to the comparators 8 and 9, comparator 8 outputs

beim Durchlauf des Kolbennngstoßes durch den Strahlengang der Steuereinheit 11 einen Startimpuls fur den Beginn des Meßvorganges und nach einer vollständigen Umdrehung beim zweiten Durchlauf des Stoßes den Stopimpuis.during the passage of the Kolbennngstoßes through the beam path of the control unit 11, a start pulse for the beginning of the measuring process and after a complete revolution in the second pass of the shock the Stopimpuis.

Der Komparator 9 vergleicht die Signalgroße mit einem durch ein Stellglied 10 veränderbaren Sollwert, bei dessen Überschreitung die Steuereinheit 11 die „Guf'-Anzeige 12 auf die „Schiecht"-Anzeige 13 umschaltet.The comparator 9 compares the signal magnitude with a variable by an actuator 10 setpoint, when exceeded, the control unit 11, the "Guf 'display 12 switches to the" Schiecht "display 13.

Das bei Überschreitung des Sollwertes am Ausgang des Komperators 9 anliegende Signal wird gleichzeitig der Prozentauswertung 20 zugeführt, die die Lichtspaltlange als bezogene Große des gesamten Umfanges auswertet und speichert Über einen Schalter 19 kann der gespeicherte Wert auf der Anzeigeeinheit 7 angezeigt werden, bzw über die Buchse 24 einem schreibenden Registergerat zugeführt werdenThe signal applied to the output of the comparator 9 when the setpoint is exceeded is simultaneously supplied to the percentage evaluation 20, which evaluates and stores the light gap length as a related quantity of the entire circumference. The stored value can be displayed on the display unit 7 via a switch 19, or via the socket 24 are supplied to a writing register

Zur Erhöhung der Meßsicherheit werden alle Betriebsspannungen der elektronischen Baugruppen einer stabilisierten Spannungsquelle 21 entnommenTo increase the reliability of measurement, all operating voltages of the electronic components of a stabilized voltage source 21 are removed

Durch einen Wahlschalter 14 werden sowohl der Prozentauswertung 2OaIs auch der Motordrehzahlregelung 15 solche Eingangsinformationen zugeleitet, daß unterschiedliche Kolbenringdurchmesser unter gleichen Bedingungen geprüft werden Durch die Motordrehzahlregelung 15 wird ein Getnebemotor 17 so angesteuert, daß über ein Antriebsrad 18 der Lehrnng 3 so angetrieben, daß am Umfang des Kolbenringes 4 unabhängig von seinem Durchmesser die gleiche Abtastgeschwindigkeit vorliegt.By a selector switch 14 both the percentage evaluation 2OaIs and the engine speed control 15 are fed such input information that different piston ring diameter are tested under the same conditions by the engine speed control 15 is a Getnebemotor 17 is driven so that via a drive wheel 18 of the Lehrnng 3 driven so that the periphery the piston ring 4 is independent of its diameter the same scanning speed.

Das Einschalten des Getriebemotors 17 erfolgt durch einen Schalter 16, der von der Steuerschaltung 11 nach Abschluß des Meßvorganges wieder geöffnet wird.The switching on of the gear motor 17 is effected by a switch 16 which is opened again by the control circuit 11 after completion of the measuring process.

Zum Einstellen unterschiedlicher Meßempfindlichkeiten kann durch ein Stellglied 23 die Helligkeit der Beleuchtungsquelle 1 über die Versorgungseinheit 22 verändert werden. Unter Verwendung eines geeigneten Prufnormals anstelle des Systems Lehrring 3 und Kolbenring 4 können dadurch auch Alterungserscheinungen aller verwendeten Bauelemente oliminiert werdenTo set different measuring sensitivities, the brightness of the illumination source 1 can be changed via the supply unit 22 by means of an actuator 23. By using a suitable test standard instead of the system Lehrring 3 and piston ring 4 can thereby aging of all components used can be eliminated

Claims

1 measuring arrangement for determining impermissible gaps between rotationally symmetrical components, in particular for Lichtspaltprufung of piston rings using light source and photo receiver, characterized in that the piston ring to be tested is clamped in a Lehrnng and a pulsed light source with the interposition of a lens system with its optical axis to the gap between Piston ring and gauge ring is directed, opposite to the gap in the optical axis, a photoreceptor is arranged, the gap of the dependent dependent electrical signal is fed to a Selektivverstarker and that by means of a known electronic circuit detected in the course of a revolution of the training analog electrical signals circumferentially retrievable or storable and displayable